[发明专利]燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及从分流器向电池组的各单电池供给阳极流体的燃料电 池。

背景技术

近年来，能源问题日渐严重，为此，要求具有高能量密度、排放 物清洁的电源。燃料电池是具有现有电池的数倍能量密度的发电机， 其特征在于能量效率高，而且排出气体中不含有或含有很少的氮氧化 物、硫氧化物。因此，是符合新生代电源设备要求的极有效的设备。

燃料电池的电池元件，在作为电解质膜的固体高分子电解质膜的 两面侧备有阳极侧催化剂体(阳极)和阴极侧催化剂体(阴极)。阳极 流体通路和阴极流体通路以背靠背的状态形成的隔板和电池元件交替 配置而形成单电池，将若干个单电池叠置而构成电池组。在该组结构 的燃料电池中，为了把燃料均匀地分配给各单电池、在电池组中均匀 地进行燃料的供给，备有分流器，将来自分流器的燃料供给各单电池。

如果不能均匀地对电池组的各单电池供给燃料，则各单电池的输 出产生偏差，发电效率降低，电池组整体的输出受到低输出的单电池 输出的影响。为此，对电池组的各单电池供给燃料时，对分流器要求 具有多维的均匀分配性能。

基于该状况，提出了各种对电池组的各单电池均匀地供给燃料的 技术(例如下述专利文献1)。在专利文献1中，用与电池组相邻的扩 散用空间(第2空间)、和被供给燃料即富氢气体的第1空间，构成供 给燃料用的分流器。供给到第1空间的富氢气体从贯通孔被送到第2 空间，在第2空间扩散后，被供给到各单电池。

由于富氢气体在第2空间扩散，所以，对离贯通孔近的单电池的 供给量、和对离贯通孔远的单电池的供给量的不均匀性减小，对于整 个电池组的单电池，能均匀地供给富氢气体。

但是，在已往的技术中，由于在第2空间必须使富氢气体扩散， 所以，相对于第1空间和第2空间的总容积，第2空间容积的比例必 须大。为此，若不能在一定程度上确保从贯通孔到单电池的距离，则 由贯通孔和各单电池的位置关系而产生了供给量的不均匀，为了将富 氢气体均匀地供给各单电池，分流器不得不大型化。

专利文献1：日本特开平9-161828号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供即使分流器小型 化也能对各单电池均匀地供给阳极流体的燃料电池。

为了实现上述目的，技术方案1记载的本发明燃料电池，备有电 池元件、电池组和分流器；在上述电池元件中，阳极和阴极通过电解 质膜而接合；上述电池组是若干个备有带阳极流体通路的隔板和上述 电池元件的单电池叠置而成的；上述分流器用于将阳极流体供给到面 临上述单电池的上述阳极流体通路的位置；其特征在于，上述分流器 由顶板和底板构成，上述顶板备有用于导入上述阳极流体的导入孔； 上述底板备有若干个面临上述阳极流体通路的微小开口，在与上述顶 板的内面之间、在上面形成了上述阳极流体的流通空间；在上述导入 孔的投影部与上述微小开口之间的上述底板的上面备有块体群，该块 体群形成流路，该流路用于把从上述导入孔供给来的上述阳极流体分 散到上述微小开口；使从上述导入孔供给来的上述阳极流体与上述底 板上面的上述投影部接触而降低流速，使流速降低了的上述阳极流体 流过上述块体群的上述流路、分散到上述微小开口。

因此，由于使从导入孔供给来的阳极流体与底板上面的投影部接 触而降低流速，使流速降低了的阳极流体流过块体群的流路、分散到 上述微小开口，所以，可用有限的空间，使阳极流体分散到若干个微 小开口，即使分流器小型化，也能对各单电池均匀地供给阳极流体。

技术方案2的本发明燃料电池，是在技术方案1记载的燃料电池 中，上述块体群形成的流路有若干个，远离上述投影部的上述流路的 宽度比靠近上述投影部的上述流路的宽度宽。

因此，由于远离阳极流体被送到的投影部的流路的宽度宽，所以， 该远离的流路的流通阻力降低，容易流通，从而无论离开投影部的距 离如何，都能把阳极流体从若干个流路均匀地送到微小开口。

技术方案3的本发明燃料电池，是在技术方案1或2记载的燃料 电池中，上述块体群形成的流路有若干个，远离上述投影部的上述流 路的长度比靠近上述投影部的上述流路的长度短。

因此，由于远离阳极流体被送到的投影部的流路的长度短，所以， 远离的流路的流通压力损失减小，容易流通，从而无论离开投影部的 距离如何，都能把阳极流体从若干个流路均匀地送到微小开口。